六相双Y移30°异步电机调速设计与仿真

为解决六相双Y移30°异步电机磁链和转矩的脉动较大问题,以六相双Y移30°异步电机为研究对象,从建立电机数学模型入手,推导了状态空间方程,并利用仿真工具Matlab/Simulink建立了电机本体模型。基于旋转坐标系下的双Y移30°六相异步电机数学模型,采用直接转矩控制策略,设计了基于12个中间电压矢量的调速控制系统,并搭建了相应的仿真模型。仿真结果表明:所提出的六相异步电机调速控制系统响应速度快,运行过程中磁链、转矩脉动小,具有良好的动特性和稳态性能。     

多相感应电动机的SHEPWM控制原理及仿真分析

针对潜艇直流供电系统中直流幅压电动机运行中存在的问题,提出了一体化多相逆变器-感应电动机替代方案。为了抑制蓄电池供电时直流电压幅值变化对电动机运行性能的影响,引入了SHEPWM技术对逆变器的输出电压进行恒压控制。该方案以双Y移30°感应电动机和逆变器为研究对象进行了仿真分析,结果表明:该方案在起动、恒压、抑制转矩脉动等方面有较好的效果,适合对运行可靠性和稳定性有较高要求、但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。     

十二相同步发电机带桥式整流负载时的换相电抗

本文分析了十二相(四Y移15°绕组)同步发电机带桥式整流负载时的换相过程,给出了十二相和六相(双Y移30°绕组)同步发电机等效换相电抗的计算公式。     

PWM调制方式对六相无刷直流电动机转矩脉动的影响分析

建立了六相无刷直流电动机(BLDC)的相绕组数学模型,在此基础上分析了该电机在 PWM 调制方式下的非换相期间关断相电流的产生过程.分析结果表明,在采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除多相 BLDC 的非换相期间关断相电流,因此可以降低转矩脉动.此外,还分析了该电机在换相期间的转矩脉动情况,得到了由换相引起的转矩脉动解析表达式,并给出了消除转矩脉动应该满足的 PWM 占空比控制条件.     

对称六相双Y发电机绕组单Y短路时励磁线圈过电压分析

以六相八极双绕组发电机为例,分析了半周连续分布和交替极下分布的两种不同绕组形式电机在其中一套Y绕组故障时,电机空间磁场的不对称产生的各次空间谐波磁场,研究了各次谐波旋转磁场在励磁线圈上产生的感应电势。结果表明,在定子双绕组布置方面,交替极下分布的绕组比半周连续分布的绕组对励磁绕组产生的过电压较小,此结论可推广至多Y绕组电机。     

多相异步电动机在广义d-q-0参照系中的仿真分析

选择合适参照系变换是多相电机分析中的重要内容,文中介绍了广义d-q-0变换的原理和这种变换矩阵的推导过程,阐述了这种变换的物理意义.以双Y移30°异步电动机为对象,在广义d-q-0参照系中建立数学模型并进行仿真,结果验证了这种变换在动态问题和谐波问题分析中的有效性.     

基于SVPWM的军用储能电源双闭环模糊控制

传统整流器的接入会给电网带来大量谐波和无功污染,为了削减电网侧的电压谐波分量,提高军用储能电源充电系统的功率因数,提出一种基于空间电压矢量PWM的新型闭环控制方法。在建立三相电压型PWM整流器的数学模型的基础上,分析了储能电源整流环节的双闭环控制结构,引用模糊逻辑对双闭环控制方法进行改进,利用模糊比例积分(PI)控制算法设计电流内环,系统可以实现PI参数的自适应调整。通过仿真验证了该方法的有效性,采用双闭环模糊PI控制的PWM整流器可以实现单位功率因数运行,保证输出的直流电压稳定,抗干扰能力强,具有良好的动态响应。     

六相无刷直流电动机谐波转矩的分析与计算

无刷直流电动机具有诸多优点,但运行中仍然存在转矩脉动问题.分析了六相无刷直流电动机的工作原理,推导了六相无刷直流电动机的状态方程,采用状态变量法对电机转矩产生的关键量--反电势波形和电流波形进行了仿真和试验研究,对六相无刷直流电动机的谐波转矩进行了分析和推导,得出了通过减小电流滞后角可控制甚至消除正弦谐波脉动转矩的结论.     

新型坦克炮控交流调速系统控制策略

介绍了坦克炮控交流调速系统的一种新型控制策略.针对传统直接转矩控制(DTC)中存在的电流和转矩脉动较大的问题,通过预测计算定子磁链矢量所需变化量补偿磁链和转矩偏差,并在转速控制环节加入自抗扰控制器,有效地减小了电流和转矩脉动.针对某型坦克炮控交流调速系统所用电机,分别对传统型DTC和新型DTC控制进行仿真研究,结果表明...     

谐波磁场对双蛙绕组直流电机换向的影响

双蛙绕组直流电机的绕组结构复杂,影响换向的因素较多,气隙磁场产生的谐波电势对其影响较大。基于双蛙绕组的结构特点及其换向规律,建立了存在气隙谐波磁场情况下的双蛙绕组直流电机换向电路模型,仿真分析了各等效回路的最大电流值。分析表明:增大换向回路的综合电阻可以减小谐波磁场对电机换向的影响、改善电机的换向性能。利用某双蛙绕组电机,使用不同电阻率的电刷,进行了无火花换向区试验。试验表明:在其他条件相同的情况下,选用电阻率大的电刷增大了回路电阻,减小了回路环流,无火花换向区较宽,电机的换向性能较好。     

空间电压矢量 PWM过调制技术的应用与研究

在电动车驱动中，为了解决电池低电压下输出大转矩的问题，研究设计了空间电压矢量PWM的两种过调制方法，实验结果表明能够有效提高输出电压，提高输出转矩， 适于在电动车驱动中应用。     

大功率鱼雷直流无刷电动机调速系统用三相逆变器PWM控制的谐波分析

针对直流无刷电动机120°通电方式,根据直流PWM基本原理与傅氏级数理论,建立了计算三相逆变器开关角与定子相电流谐波的数学模型;通过仿真分析得出了输出谐波分布规律,并结合鱼雷运动过程进行了探讨.     

减小转矩脉动的异步电机直接转矩控制系统

在一种改进的直接转矩控制方法基础上,采用三点式磁链调节器,改变开关控制策略,减小异步电动机的转矩脉动,得出了平滑的圆形磁链轨迹曲线,以及转速和转矩曲线,仿真结果证明所设计的系统具有优越的转矩静、动态性能。     

多段式初级铁芯圆筒型永磁直线电机齿槽力研究

针对永磁直线电机的推力波动问题,首先针对整数槽绕组多段式初级铁芯结构圆筒型永磁直线电机,提出了采用初级铁芯依次沿纵向移距的方法削弱电机的齿槽力,并基于能量法推导了初级铁芯模块移距法削弱齿槽力的机理,给出了初级铁芯模块移距的计算公式;其次,针对初级铁芯模块移距引起各段相电动势的分布的情况,给出了空载电动势等效分布系数的计算公式;最后,进行了有限元分析及试验。结果表明:初级铁芯模块移距后,电机的齿槽力得到了有限的抑制,大大降低了空载电动势中的谐波含量,相空载电动势波形更加正弦化。     

一种用于24脉波整流的圆形移相变压器

为了改善多脉波整流装置的电气性能,提出了一种用于24脉波整流的圆形移相变压器。该移相变压器采用类似感应电机的圆形铁芯结构,磁路结构更加紧凑、对称,绕组设计更加简单。导出了圆形移相变压器的电压方程,仿真分析了不同气隙长度下变压器内部磁场的特点。通过实验验证了圆形移相变压器的有效性。实验结果表明:将圆形移相变压器应用于24脉波整流时,能有效抑制整流装置对输入电流的谐波干扰。     

永磁磁通控制型混合励磁开关磁阻优化设计

针对开关磁阻电机低功率密度和低材料利用率的问题,为了进一步优化电机的转矩特性,将永磁体应用在开关磁阻电机之中,设计了一台三相12/10极永磁磁通控制型混合励磁开关磁阻电机。在分析该电机结构和工作原理的基础上,采用电机设计理论对该电机进行结构设计,并且采用有限元软件进行仿真。在瞬态场条件下验证了该模型的正确性,在稳态场条件下仿真得到电感特性曲线、磁链特性曲线和转矩特性曲线,建立了精确的非线性模型。仿真结果表明该电机的转矩特性得到了明显提高。最后,采用遗传算法对电机主要结构参数进行了多目标优化设计,进一步提高了该电机的平均转矩并降低其转矩脉动。     

磁悬浮反作用飞轮高精度力矩控制

为提高磁悬浮反作用飞轮输出力矩精度,针对传统控制方法下永磁无刷直流电机非理想反电势和换相引起的转矩脉动,分别提出补偿控制策略。非换相期间,根据转速和位置信息,估计实时反电势来获取参考电流,通过设计的力矩控制器直接计算出调制占空比以补偿非理想反电势引起的力矩脉动;分析全转速范围内换相期间转矩波动的特点,分别提出低速区非换相相调制和中高速区间关断相调制的换相转矩脉动抑制策略,并给出换相时间的计算方法。实验表明所提控制方法显著提高了飞轮的输出力矩精度,从而验证了方法的正确性和有效性。     

多相逆变器载波型PWM与SVPWM的联系与应用

针对常规多相空间矢量PWM(SVPWM)实现复杂、需要大量计算的问题,研究了一种与其等效的简化PWM实现方法,提高了其实用性。首先,以5相逆变器为例,通过数学推导方法分析了多相逆变器基于谐波注入载波型PWM控制方法和直接数字式SVPWM控制方法之间的联系,分析结果表明:目标输出线电压为正弦波的多相逆变器SVPWM在本质上都与注入某种谐波的载波型PWM相同,二者在目标输出波形及特性上具有等价关系;然后,分析得到了几种不同多相SVPWM控制方式所对应的载波波形,并利用该关系和波形实现了与SVPWM等效的多相SVPWM控制方法。该方法在大大简化控制结构的基础上保持了SVPWM的良好控制性能,仿真和实验验证了所提出方法的有效性。     

大容量箔绕式中频变压器散热气道设计方法

针对传统电力变压器风冷散热设计方法难以满足大容量中频变压器散热需求的问题,首先基于中压大容量DC/DC变流器拓扑及其移相控制PWM方式,讨论了非正弦供电中频变压器的铜耗、铁耗计算方法;然后,基于损耗平均分布的原则提出非正弦供电大容量中频箔绕式变压器散热气道设计方法,进行散热风道的精细设计,实现了变压器各发热体的良好散热,并进行了有限元仿真及温升试验。试验结果表明:绕组气道平均风速达到12.6m/s,绕组温升49K(温升限值85K),验证了该散热气道设计方法的有效性。     

应用三相系统对称分量法分析六相同步电机的非平衡短路

六相双丫移30°绕组同步电机的非平衡运行,可用对称分量法计算其电流、电压的基频分量。本文阐明了利用三相系统对称分量的分析计算方法,着重分析了各序阻抗。通过几个典型实例的分析可以看出,应用三相系统对称分量分析这种电机的非平衡短路是非常简便的。